一、引言

 

煤矸石是煤炭開采后留下的廢棄物，含有大量的可燃物質和有機質，易于自燃。因此對煤矸石進行溫度監測是非常必要的，可以有效預防自燃和火災事故的發生。

 

目前，煤矸石溫度檢測主要采用三種方式：紅外線測溫、溫度傳感器監測和纖維光學測溫技術。下面分別進行介紹。

 

二、紅外線測溫

 

紅外線測溫技術是目前應用最廣泛的煤矸石溫度檢測方式。這種方式可以實現遠距離無接觸測量，具有測量范圍廣、測量響應快、準確度高等優點。

 

紅外線測溫主要利用物體發熱時所輻射的紅外輻射能，通過測量紅外線輻射的能量大小來計算物體的溫度。紅外線測溫設備可以根據需求設置測量距離和測量區域大小，因此常用于煤矸石堆放場地的溫度監測。

 

但是，紅外線測溫也存在一些問題。例如，它對目標物體的表面質量和反射率有一定的要求，如果表面不光滑或有油污等物質，會影響測量精度。此外，在高溫環境下也存在測量誤差的問題。

 

三、溫度傳感器監測

 

溫度傳感器監測是將溫度傳感器安裝在煤矸石堆放場地內，通過監測傳感器的溫度來判斷煤矸石的溫度情況。這種方式相對于紅外線測溫來說，可以得到更加準確的溫度值，而且不受目標表面質量、油污等影響。

 

溫度傳感器一般采用電阻式、熱電偶、半導體等不同種類的傳感器。電阻式傳感器價格便宜但準確度較低，適用于檢測溫度較低的物體；熱電偶準確度高但價格相對較貴，適用于高精度溫度測量；半導體傳感器具有響應速度快、體積小、價格低等優點。

 

但是，溫度傳感器監測也存在一些問題。例如，傳感器的精度和穩定性受環境溫度變化的影響較大，需要定期校準。

 

四、纖維光學測溫技術

 

纖維光學測溫技術是一種新型的溫度測量方式，目前在煤矸石溫度監測中也開始得到應用。這種技術將光纖傳感器固定在測量點，通過檢測光纖中發生的溫度變化來反映測量點的溫度。

 

纖維光學測溫技術具有響應速度快、測量范圍廣、抗干擾能力強等優點。不過，由于這種技術的成本較高，目前在煤矸石溫度監測中應用較少。

煤矸(gan)石測溫傳(chuan)感器主要通過以下(xia)技術(shu)原理實現溫度(du)監測：

一、核心測溫原理

熱傳導原(yuan)理‌

傳感器通過(guo)金(jin)屬(shu)探桿（如(ru)不(bu)銹鋼）直接接觸煤矸石堆，內部溫度變(bian)化通過(guo)金(jin)屬(shu)導熱至測(ce)溫元件（如(ru)鉑電阻或半導體感溫元件），轉化為電信號輸出。

典(dian)型應用(yong)：針尖(jian)形結構(gou)傳(chuan)感器(qi)可插入煤(mei)堆(dui)深層，抗彎曲且耐磨。

熱電效應與電阻效應‌

熱電(dian)偶：利(li)用煤矸石(shi)氧化放熱產生的溫差電(dian)勢測量溫度；

鉑(bo)電阻：通過電阻值隨溫度(du)線性變(bian)化的特性實現高(gao)精度(du)監(jian)測（±0.3℃）。

二、技術分類與特點

類型‌ ‌工作原理(li)‌ ‌優勢‌ ‌適用場景(jing)‌

接(jie)觸式傳(chuan)感器(qi) 直(zhi)接(jie)插(cha)入煤(mei)矸石堆，通過熱傳(chuan)導(dao)測(ce)溫 測(ce)量深度可達6米(mi)，支(zhi)持多(duo)點(dian)監測(ce) 條形(xing)/圓形(xing)煤(mei)場、矸石山

無(wu)線傳輸(shu)傳感器(qi) LORA/NB-IoT傳輸(shu)實時數據(ju) 低功(gong)耗、遠程監控 大(da)型露(lu)天煤(mei)矸石堆(dui)放(fang)區

復合傳感器 集成振動+溫度(du)監測（如DOB-CYT9230） 同時(shi)檢(jian)測煤堆穩定性與溫度(du)異(yi)常 易坍(tan)塌(ta)或動態(tai)堆積(ji)區域

三、煤矸石(shi)自燃監測的特殊設計

多層級監測‌

在矸石山不同深(shen)度布置傳感器，覆蓋表層(ceng)氧化區(qu)（0-2米）與深(shen)層(ceng)高溫區(qu)（2-6米），預警自燃(ran)風險。

抗干擾(rao)設計‌

傳感器外(wai)殼采用(yong)耐(nai)腐蝕材料，適應含硫矸石環境；

內(nei)置鋼絲(si)增強抗拉(la)強度，防(fang)止矸石堆積壓(ya)力損壞。

四、數據應用

實時(shi)溫度數據(ju)通過(guo)無線傳輸至(zhi)監控平臺(tai)，結合(he)閾(yu)值(zhi)報警(jing)（如(ru)70℃觸發(fa)預警(jing)）與歷史趨勢分析，優(you)化噴(pen)淋降溫等(deng)防治措施。

五、總結

 

綜上所述，目前煤矸石溫度檢測主要采用紅外線測溫、溫度傳感器監測和纖維光學測溫技術。不同的方式各有優缺點，具體的選擇需要根據實際情況進行考慮。在進行溫度檢測的同時，也需要結合管理措施進行綜合防治，以避免自燃和火災事故的發生。